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文檔簡介

1、人機工程學在煤礦安全中的應用   煤炭行業(yè)是我國事故多發(fā),傷亡率最高的產業(yè)之一,究其煤礦自身的原因,除了特別的生產條件之外,主要是安全管理理念和方法的局限。人機工程學是運用人體測量學、生理學、心理學、系統(tǒng)科學、管理學及工程技術等理論知識,來研究人、機、環(huán)境之間的關系,通過恰當?shù)闹贫?,使人機系統(tǒng)能協(xié)調、高效和安全工作的新興科學。探討人機工程學在煤炭安全管理中的應用,既保持了“以人為本的科學發(fā)展觀,更符合煤礦安全生產的實際,有著深遠的現(xiàn)實意義。      一、人機工程學在安全生產中的運用     1、人機工程學的基本原

2、理     人機工程學是20世紀中期發(fā)展起來的交叉科學,起初是研究在工業(yè)制定中如何讓人、機匹配,使用起來更加舒適、高效和安全。進入工業(yè)化時代,人們熟悉到,對各種高效能機器和機器系統(tǒng)(生產、運輸、航空器等)進行操縱和控制時,整體系統(tǒng)的工作效率主要是由其中人的活動來決定的。人的能力和機器的潛力很好地配合,更能提升管理和控制效率。隨著機械化、自動化和電子化的高度發(fā)展,人的因素在生產中的影響越來越大,人機協(xié)調問題也越來越顯得重要,人機工程學在這種背景下逐步發(fā)展起來了。     1人機工程學的定義     人機工程

3、學是廣泛運用人體測量學、生理學、心理學、衛(wèi)生學、系統(tǒng)科學、管理學及和工程技術等學科的理論和知識,主要研究人、機和環(huán)境人機結合面之間的關系,怎樣使人和機器互相適應,更加協(xié)調、高效和安全工作的科學。人機工程學的特點是,在研究人、機、環(huán)境三個要素本身特性的基礎上,將使用“機的人和所制定的“機以及人與“機所共處的環(huán)境作為一個系統(tǒng)來研究,稱為“人機環(huán)境系統(tǒng)。這個系統(tǒng)中,人、機、環(huán)境三個要素之間互相作用、互相依存的關系決定著系統(tǒng)總體的性能。       2人機工程學的研究目的     人機工程學的研究目的是在制定機器和設備及工藝流程、工

4、具以及信息傳遞裝置與信息控制設備時,必須合計人的各種因素,即人的生理的和心理的及人體測量參數(shù)、生物力學的需要與可能;使人操作簡便、省力、快速而準確;使人的工作條件和工作環(huán)境安全衛(wèi)生和舒適;最終目的是為了使人機系統(tǒng)協(xié)調,保證安全健康和提升工作效率。     3人機工程學的研究內容     人機工程學的研究“人的因素方面,主要包括人體生理、心理、人體測量及生物力學、人的可靠性;研究“機的因素方面,主要包括顯示器和控制器等物的制定;研究“環(huán)境因素方面,主要包括采光、照明、噪聲等對人身心產生影響的因素;研究人機系統(tǒng)的整體制定、顯示器設、控制器

5、的制定、環(huán)境制定、作業(yè)方法及人機系統(tǒng)的組織管理等。     2、人機工程學在安全中的運用       隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展,人機工程學的應用越來越廣泛,其于安全工程中的應用,就產生了安全人機工程學。安全人機工程學從安全的角度,運用人機工程學的原理和方法去解決人機結合面的安全問題。安全人機工程學研究人、機械、環(huán)境三者之間的互相關系,探討如何使機械、環(huán)境符合人的形態(tài)學、生理學、心理學方面的特性,使人、機械、環(huán)境相經(jīng)協(xié)調,以求達到人的能力與作業(yè)活動要求相適應,創(chuàng)造舒適、高效、安全的勞作條件的學科。   

6、0; 1安全人機工程學的研究對象       按照人機工程學理論,在任何一個人類活動場所,總是包括人、機和環(huán)境。所謂的人,是指活動的人體即安全主體,人是有意識、有目的地操縱機器和控制環(huán)境,同時又接受其反作用。所謂的機,包括勞作工具、機器、勞作手段和環(huán)境條件、工藝流程等所有與人相關的物質因素。所謂的環(huán)境,是人和機在信息交換和功能上接觸或互相影響的領域界面。安全人機工程學主要研究對象是人、機和人機結合面三個安全因素,其目的以保證工作效率為必要條件和以追求實現(xiàn)人的安全(含健康)為目標。     2安全人機工程學的任務  

7、   安全人機工程學研究的任務主要是,為工程技術制定者提供人體合理的理論參數(shù)和要求,諸如:人體作業(yè)的舒適范圍最正確狀態(tài);人體的同意范圍保證工作效率;人體的安全范圍不致傷害的最低限度和環(huán)境要求;安全防護設施如何適應人的各種使用要求。     3安全人機工程學的研究范圍     安全人機工程學研究范圍及內容是,研究人機之間分工及其互相適應問題,使兩者各自發(fā)揮優(yōu)勢,達到協(xié)調、高效、安全的目的;研究作業(yè)環(huán)境,創(chuàng)造安全條件,讓操感到舒適和安全;研究安全防護,用安全裝置將危區(qū)與人體隔開,消除可能對人的傷害;選擇合適的操,提升人

8、機關系的協(xié)調性,保證安全生產;研究生產過程中,操的疲憊原因及減輕疲憊的措施等。   二、礦井安全中人機工程學分析       近年來,隨著煤炭生產機械化水平的提升,煤礦井下人、機、環(huán)境系統(tǒng)越來越復雜,這種復雜的系統(tǒng)處理不好,不但影響到煤炭生產效率,還會影響到煤礦安全。以安全生產為著眼點,利用人機工程學來分析和熟悉煤礦人、機、環(huán)境系統(tǒng)的特點與問題,可以為煤礦人、機、環(huán)境系統(tǒng)的優(yōu)化提供基礎,以保證工作效率的提升和人員的安全(包括健康)。       基于人機工程學的我國煤礦安全生產的分析,可將影響礦井安全生產

9、或者造成事故的基本原因,歸納為人的因素、機的因素、環(huán)境的因素。     1、煤礦安全中人的因素分析     在煤礦人、機、環(huán)境系統(tǒng)中,人是主體,是操作機械完成生產任務的關鍵,也是安全事故的主要致因。礦工在生產現(xiàn)場操作機器中,不能按規(guī)定操作或操作不準確,從而使系統(tǒng)中的人、機和環(huán)境受到損害,造成事故發(fā)生。調查新汶礦業(yè)煤礦事故中人的不安全行為因素,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:一是礦工文化程度低,技術素養(yǎng)差,井下生產人員多為農民工,初中一下文化程度占多數(shù),并且流動性大,工作經(jīng)驗欠缺,操作不熟練。二是部分礦工安全意識淡薄,不能按安全規(guī)程作業(yè),“三違

10、問題較多。三是井下生產時間長,勞作強度大,一個班要十幾個小時,容易產生疲憊和失誤。四是井下高溫、潮濕、通風不暢等導致人的生理、心理異常,造成的反應遲鈍、操作失誤。     2、煤礦安全中機的因素分析     在煤礦人、機、環(huán)境系統(tǒng)中,機械是由人來操作進行作業(yè)生產的工具,由于機械性能的問題,也是造成事故的原因。機的不安全因素是指機械設備因制定不合理、缺少宜人化、安全性能差、出現(xiàn)故障等,從而造成事故的出現(xiàn)。從新汶礦業(yè)發(fā)生的事故案例來看,機的原因引發(fā)的不安全因素,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:一是部分礦井機械化、自動化程度低,用人多,缺乏自動安全

11、防護功能。二是設備選型與本礦地質條件、煤層厚度不適宜,設備效能發(fā)揮失常。三是機械設備質量有問題,安全可靠性差,從而導致機電等故障。四是大功率機電液一體化采掘機械結構復雜,外形粗大、笨拙、帶棱角,使人產生壓迫感與操作困難。五是井下機械設備在運行中產生的噪音和震動過大,影響到操作人員的心理和工作狀態(tài)。     3、煤礦安全中環(huán)境的因素分析     在煤礦人、機、環(huán)境系統(tǒng)中,井下生產作業(yè)環(huán)境是人、機在信息交換和功能上接觸或互相影響的結合面或稱界面,是影響煤礦人、機、環(huán)境系統(tǒng)安全的又一重要因素。煤礦大部分是井下作業(yè),特別的作業(yè)條件帶來煤礦整體

12、工作環(huán)境比較惡劣。通過新汶礦業(yè)的調查了解,引發(fā)事故的有關環(huán)境因素主要表現(xiàn)在以下幾個方面:一是隨著井下的延伸,自然災害增多,除了水、火、瓦斯、煤塵、冒頂外,孫村、華豐礦等還出現(xiàn)了沖擊地壓等危險源;二是河流水庫、盜采沙坑等地面隱患給井下可能帶來災難,如華源公司、協(xié)莊礦發(fā)生的事故。三是薄煤層、老礦井殘留煤等特別開采,由于作業(yè)條件異常而產生事故。四是井下工作面機器的噪聲、震動、溫度、濕度以及照明通風等指標不達標,影響礦工身心健康導致事故。五是井下系統(tǒng)、巷道、采面制定布局不合理導致事故發(fā)生。     煤礦人、機、環(huán)境之間是互相聯(lián)系的一個系統(tǒng)工程,這里把人、機、環(huán)境各單元或者

13、說子系統(tǒng),進行分解、單獨剖析,只是出于研究和闡述的方便。      三、應用人機工程學實現(xiàn)礦井安全生產的措施     煤礦井下生產,從人機工程學理論來看,是一個“人、機、環(huán)境系統(tǒng)。因此,在制定礦井人機系統(tǒng)時,要注意把人和機器作為一個整體來合計,合理地或最優(yōu)地分配人和機器的功能,保證系統(tǒng)在環(huán)境變動下達到要求的目標。依據(jù)人機工程學原理,要使整個礦井“人、機、環(huán)境系統(tǒng)達到協(xié)調、舒適、高效、安全,聯(lián)系新汶礦區(qū)實際,借鑒安全先進煤礦的經(jīng)驗,可以合計采用以下措施。     1、針對煤礦人的措施  

14、   1建立以人為中心的安全管理體制,保持“安全第一的方針,在煤礦制定、生產、裝備、建設、人力資源配置、生產經(jīng)營管理中,首先把安全放在第一的位置。2在職工中開展安全法治教育,安全知識教育,安全技能教育,安全思想教育,典型事故案例教育等,提升礦工的安全意識和安全技能,全面推行“手指口述,提升人員操作的準確性。3對職工進行“人文關懷,提升礦工的心理素養(yǎng),提升礦工的身體素養(yǎng),推行協(xié)莊礦建立職工“個人健康檔案和“安全心理健康診所的經(jīng)驗。4改革用工制度,全面推行新汶礦業(yè)的“以招生代招工的做法,保持先培訓后上崗,按崗位特種挑選合適人才。5改革礦工的工作、休息制度,改善礦工的工作和生活環(huán)

15、境,全面推行協(xié)莊礦的“四三工時制,將傳統(tǒng)的“三班倒改為“四班倒,減少工人疲憊,保證其精力充沛。   2、針對煤礦機采用的措施     1提升煤炭生產現(xiàn)代化水平,在推行采掘機械化的同時,提升提升、運輸、排水、通風等方面的現(xiàn)代化水平,執(zhí)行“電腦控制、“遙控操作、“無人工作面,推行華泰礦業(yè)的“大巷封閉式管理等,盡量消除機的不安全。2在煤機的制定、制造中,樹立“以人為本的理念,引入“CAE輕量化研究,對煤機進行結構優(yōu)化,改變機器設備粗大、笨拙的外觀造型,使機械的使用更加安全,操作更加宜人化。3研發(fā)薄煤層等特別煤層的采掘機械,減少這些現(xiàn)場人的不舒適、不安全。4提升

16、機械設備的自動化、數(shù)字化、智能化水平,用自動化、智能化替代手工操作,減少和防止人為的操作失誤。5降低機械設備的噪音和振動,對設備的顯示裝置與操縱裝置、人機距離與帶電體距離進行相合性制定。       3、針對煤礦環(huán)境采用的措施     1在煤礦的選址、制定、建井過程中,注意地面河流、山體等地貌,地層中含水、地熱、瓦斯等伴生物等,對井下開采可能帶來的不安全影響。2在建井施工中,注意依據(jù)生產能力、機械化程度、設備的選型等,合理地布局巷道、工作面,對作業(yè)空間的制定要求反映所有機器、設備、工具和人員的操作活動功能之間聯(lián)系的合理,使作

17、業(yè)空間既經(jīng)濟、合理、安全,又能給人員的操作帶來方便和舒適。3認真分析井下潛在的危險源,對可能發(fā)生的瓦斯爆炸、礦井坍塌、漏水滲水等各種潛在災害進行猜測,從技術上制定防止災害事故發(fā)生的預案。4深入研究煤炭深部開采中的支護、排水、降溫、防沖擊地壓等技術難題,積極推廣孫村礦冰冷降溫等深部開采的成熟技術,保證安全采煤。5針對礦井下的惡劣工作環(huán)境,采用安全防護裝置,對井下人員和作業(yè)現(xiàn)場進行技術性的防護措施。     4、針對煤礦安全管理采用的措施       保持煤礦人、機、環(huán)境系統(tǒng)的協(xié)調、高效、安全,需要對其進行繼續(xù)優(yōu)化,其管理十分重要。按照人機工程學,管理的措施可以合計:1完善安全生產法規(guī),強化行政監(jiān)督檢查,杜絕煤礦事故發(fā)生。2煤礦要將安全貫徹到人、機、環(huán)境系統(tǒng)的全過程,落實安全第一的方針。3企業(yè)要推行安全生產責任制,明確分工管理范圍和崗位安全職責。4建立安全約束激勵機制

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